Строительные решения / Базовый расчет ветровых воздействий по СН 2.01.05-2019  

Добрый день!
Так получилось, что с изначально ветровыми нагрузками мне не особо приходилось сталкиваться; а все те редкие "встречи" сопровождались комментариями главспеца - "Я уже давно не считаю ветер. Найди такой-то объект и возьми нагрузки оттуда". Так находилась эпюра давлений на стены и проблема решалась.
И однажды пришло время мне открыть СН 2.01.05 "Ветровые воздействия", чтобы разобраться с тем - что там происходит и откуда берутся конкретные цифры. И как говорится - "без бутылки - не разобраться" + "если НЕ пьешь - то и не разберешься".
СН составлен... странно. Как я понял - это перевод европейских норм; к которым в конце прикрутили "комментарии" для расчета по РБ (=нацприложение); что требует постоянно сверять пункты из текста с нацприложением.
(*вспоминаю времена - когда мы с коллегами и главспецом по снеговому СН считали снеговые заносы на козырьках и пристройках по приложению В; а потом случайно прочитали в нацприложении - "приложение В не действует на территории РБ" ... Хуже не сделали; но сам факт - что в белорусском СН есть пару страниц, которые для Беларуси не нужны --- странновато?).
-
Таким образом возникли проблемы с ветровым СН:
1 - Текст с кучей примечаний и ссылок на нацприложения + некачественные картинки.
2 - Алгоритм - непоследовательный и разбросанный по страницам.
3 - С определенного момента для понимания расчета нужно быть "профессором физики" (колебания; галлопирование и прочие штуки).
Я понимаю - что СН универсален и подойдет тем, кто проектирует высотные и сложные объекты (в которых ветром занимаются специалисты в специальных программах); и тем - кто проектирует сараи; и тем - кто проектирует все "среднее" между ними. И как-то захотелось отделить все друг от друга ("СН для самых маленьких" + "СН для уверенных пользователей" + "СН для профессионалов")
-
Изучив пособие "ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ" под редакцией В.В. Тура, А.Б. Шурина я увидел "объяснение" - как работает СН и как по нему делать расчет.
И решил попробовать следующее:
1 - Разобраться и закрепить основы расчета (чтобы каждый раз не листать туда-сюда многостраничный СН);
2 - Собрать алгоритм для расчета ветра для наиболее простых и распространенных объектов (= прямоугольные сооружения);
3 - Обозначить моменты, которые в определенных случаях можно принять "условно или в запас"; а с опытом - требующие отдельного изучения и расчета.
4 - Собрать все это в некое "локальное пособие по расчету" в таком виде; чтобы условный "стажер" мог справиться с задачей по расчету ветровых нагрузок (и без "возьми ветер с такого-то объекта").

Первые наработки - в приложенном файле.
-
Ну и цель данной темы - - - понять; насколько моя затея актуальна в рамках "простых объектов"; есть ли в ней грубые ошибки; можно ли что-то добавить / исправить / улучшить.
Может эта тема пойдет дальше и СН будет будет разобран всеми заинтересованными лицами и постепенно мы и "галлопирование разделим по простым составляющим".
-
PS:
- в исходной задумке - рассмотреть только базовые алгоритмы и нагрузки на стены + кровли. Нагрузки на трубы / рекламные щиты / прочие конструкции - наверное для более "продвинутых" уровней и сейчас о них нет смысла говорить;
- если уже НЕ модно считать ветер вручную (ведь есть могучий БИМ / нейросети) --- дайте знать и напишите - где считаете и подходит ли это для проверяющих (экспертизы) (а не так, что "я считал в программе; а эксперт заставил меня посчитать руками. Я получил вдвое меньше значение; но он сказал - и так пойдет");
- может уже есть "эффективное пособие" (кроме вышеназванного), в котором все расписано максимально подробно? Дайте его реквизиты.
- будет неплохо, если кто-нибудь поделиться своими расчетами / наработками и прочей информацией в данной области.

Я сталкивался с такой проблемой при расчёте энергоэффективности, где в формуле (14) СП 2.04.02-2020 ссылается на строительную теплотехнику, а та на СН 2.01.05, где Сн и Сп (в привычном обозначении) не встречаются. Пришлось разбираться и внедрять ещё в кое-какие расчёты... Для "разобраться" закладывайте целый "ящик"))

В наших реалиях пособия с примерами и ссылками на нормы устаревают в процессе написания.
Как сейчас с снегом поступили - перенумеровали пункты и формулы, поменяли размеры мешков и т.д. Хоть и с благородным посылом убрать позорный атавизм - национальное приложение в чисто национальны нормах ))) То же с ветром в ближайшее время произойдёт.
А нормы по расчёту конструкций в принципе считаю мёртвыми, т.к. в существующих программных расчётных комплексах они не актуализируются. А в том же 5.03.01 куча ошибок и описок, которые не позволяют считать определённые вещи. Три года прошло как отослал список с замечаниями - никому не надо, никто и не считает по ним.

По конструкционному коэффициенту есть приложение D в редакции НП.

Да, я видел приложение. При этом СН явно говорит - для невысоких зданий коэффициент = 1; а из приложения однозначно получается меньше 0,7...0,9 (*но там только ж/б и стальные каркасы).
Возможно ли сделать такой вывод (в рамках пособия): "для жб и стальных каркасов - коэффициент по приложению D; для прочих зданий или в запас коэф. = 1"
?
Сомневаюсь - что алгоритм расчета при переиздании СН перепишут полностью. Замена местами формул и изменение "граничных" условий - не такая большая проблема. Во всяком случае - мне будет проще "сопоставить ДО и ПОСЛЕ".
-
Насчет программных комплексов: озвученная Вами проблема есть; однако... она второстепенна в рамках данной темы. Как говорится - "первым делом нагрузки"; "вторым - сечения". Поэтому и хочется разобраться именно с СН, чтобы было больше уверенности в том, что делаешь.

Ясно говорит "допускается определять следующим образом". Это не "следует" или "необходимо".
Вообще про эти сложности перевода глаголов по степени обязательности не раз говорили при вводе еврокодов. Но это СН, на перевод уже поздно ссылаться. Читаем что написано. Увы, такие "допускается" без чётких границ не только здесь встречаются.
А на это приложение в тексте только одна ссылка - запись о том что оно есть, и оно справочное (как и все остальные, в обязательных-то Строительных Нормах). Но его полностью в НП внесли, что свидетельствует что это не мусор или атавизм EN, а необходимое для работы требование. Надо ждать новой редакции, где исключат НП и... текст на немецком))))

Ну значит я внесу изменение, как и предположил в прошлом сообщении:
Конструктивный коэффициент принять =1 для: кирпичных, деревянных зданий; либо в ЗАПАС;
а для ж/б и стальных каркасов - по приложению D.
-
Ну а насчет "немецкого" - это да... Я уже думал в шутку о том, чтобы устроиться к разработчику на работу и "реставрировать" / перерисовать картинки для удобства пользователей
(в приложении А для местности IV - как будто что-то засекреченное изображено).

А в типе местности 0 дорисовать на горизонте другой берег "Минского моря". Или какие ещё у нас в РБ моря есть? ))

Руководства:
1) Руководство к еврокоду 1 (Х. Гульванесян и др).
2) Wind actions to BS EN 1991-1-4.

Для верификации можно использовать генераторы ветровых нагрузок по еврокод в RFEM / SCIA / другие.
Еще есть сайт https://eurocodeapplied.com/design/en1991
c_dir я бы рекомендовал при расчете зданий принимать равным 1. Иначе будет слишком много ветровых загружений.
Суммарный коэффициент с_pe+c_pi можно назвать c_p,net.
Для автоматизации я бы всегда использовал "Способ №5.1" из вашего пдф вместо использования рисунка.

Спасибо, обязательно изучу книги и сайт.

Насчет сочетаний С_dir - это да, но я бы оставил эту особенность на этап конкретных расчетов (кто считает - тот и сам выбирает кол-во направлений и сочетаний). Да и если здание и местность вокруг - "симметричные"; то думаю - достаточно двух направлений (наихудшее на длинный фасад и на торцевой). 
-
Тут больше интересно то - если на экспертизу я впишу Cdir < 1 (пусть и не минимум 0,7, но принудительно в пределах 0,8-0,9) и обосную это таблицей СН --- не напишут ли мне замечания вида "Cdir = 1... примененная таблица НЕ отражает действительной картины и на практике не применяется в РБ..."? (= пересчитывай все свои конструкции).
-
Способ 5.1 - однозначно основной (маткад / эксель и пр. - всегда с этим помогут).
Ну а 5.2 - тоже имеет право на жизнь при принятых допущениях и для предварительных расчетов (+ как минимум - для него не нужен калькулятор с функцией "ln" и он делается за минуту )).

Не напишут. Не потому что не читают )))
Перед таблицей чётко написано что в РБ коэффициент именно так считать. Ранее в НП к ТКП ЕН было ещё написано что основной пункт, где написано "рекомендуемое 1" в РБ не применять, а применять таблицу. Так что это "родное".

👌Сегодня общалась с НИИ Стройэкономика по-поводу изменения методики расчета ПИР.
ИТОГ... вопросов уйма.... ждём как я понимаю разъяснений или семинар.